圓珠筆的筆芯到底有多難造？看完這些你就明白了

作為圓珠筆制造大國，我國圓珠筆年產量高達380多億隻，佔世界生產總量的80%。但令人尷尬的是，在今年以前，這380億隻圓珠筆的筆尖鋼從設備到原材料，卻都需要進口。我國作為制造業大國，攻克了無數重工業、軍工業方面的高精尖項目，可是小小的筆尖鋼卻不能自主生產，問題到底出在哪？

小小的筆尖鋼考驗了中國不鏽鋼的高精尖生產領域。（崔鐘文/人民網）

據中國經濟網報道，生產一個小小的圓珠筆頭需要20多道工序，筆頭裡面有5條引導墨水的溝槽，溝槽的數值要精確到千分之一毫米。筆頭分為筆尖上的球珠和球座體（即筆尖鋼）。之前，我國國產的球珠，也就是碳化鎢球珠，不僅可以滿足國內生產需要，還大量出口國外，但對於直徑僅有2.3毫米的筆尖鋼來說，無論是其生產設備還是原材料都需要完全依賴進口。筆尖鋼的最頂端處，厚度僅有0.3~0.4毫米，用於加工筆尖鋼的原材料要達到既容易切削又不會開裂的要求，這樣的加工精度，對不鏽鋼原材料提出了極高的性能要求，小小的筆尖鋼考驗的其實是中國整個不鏽鋼的高精尖生產領域。

中國經濟網還提到，研發筆尖鋼的難度在於鋼材的強韌度要保持適中，既不能太硬也不能太軟，其性能區間很窄。因此一般的不鏽鋼不能用於加工筆尖鋼。我國技術人員從“和面”中獲得靈感，即在面粉中加入不同的添加劑，可以做成軟硬程度不同的面團，那麼鋼材的硬度要想適中，就要加入新的“料”，也就是在鋼水裡加入新的工業“添加劑”。

在鋼水裡添加新的工業“添加劑”首先面臨的問題是“添加劑”分布不均勻，加入的元素往往會聚集不散，加之這些元素往往呈塊狀，更增加了添加難度。據《科技日報》報道，每次在鋼水裡加入新元素進行冶煉時，都要測試成百上千個數據，然后再分析和調整，最后工程師們憑借多年煉鋼經驗，終於可以試著將塊狀的“添加劑”磨成粉吹進鋼水裡，或做成條和絲與鋼水混合。

《科技日報》還提到，雖然解決了將新的元素添加到鋼水中的問題，但是這些元素必須配比正確，才能將鋼材的性能調整到最佳。為了找到最佳配比，工程師們隻能不斷重復實驗、積累數據、調整參數、改善設計工藝、最后再將這些鋼材大規模多次冶煉后，才能得到可以制作筆尖鋼的鋼材。

今年2月份，經全國鋼標委審核認定，《筆頭用易切削不鏽鋼絲》行業標准通過，意味著我國終於啃下了自主生產筆尖鋼這塊國際制筆界的“硬骨頭”。如今，國產圓珠筆的筆尖鋼已經能夠批量供貨。（張澤英）

本文由中國科協科普部巡視員朱向平進行科學性把關。